(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111417641.3 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 成都千嘉科技有限公司 地址 610211 四川省成 都市双流区西南 航 空港空港一路一段5 36号 (72)发明人 朱炼　赵勇　常关羽　胡芸华　 张彬　 (74)专利代理 机构 北京市领专知识产权代理有 限公司 1 1590 代理人 王莹莹 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于燃气管网拓扑的燃气 调度方法， 包括步骤： 构建燃气管网拓扑结构， 对 燃气管网拓扑中的节点和管段进行编号； 并建立 节点与管段之间的关联矩阵； 统计各节点的流量 历史数据， 根据流量历史数据， 获得每根管段的 流量和每个节 点的压力降； 对每根管段的流量进 行迭代， 迭代结束后， 根据每根管段的流量和每 个节点的压力降， 控制每个节 点处的压缩机组合 方式， 使得每个节点的压力和每根管段的流量处 于燃气管网拓扑结构的最优模型。 本发明在保证 管段流量的前提下， 通过调整各个节 点处压缩机 的组合方式， 并且需保证压力降在 范围内， 控 制压缩机的成本， 使得气源站输出压力最低。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114065669 A 2022.02.18 CN 114065669 A 1.一种基于 燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤S1： 构建燃气管网拓扑结构， 对燃气管网拓扑中的节点和管段进行编号； 并建立节 点与管段之间的关联矩阵； 步骤S2： 统计各节点的流量历史数据， 根据流量历史数据， 获得每根管段的流量和每个 节点的压力降； 步骤S3： 对每根管段的流量进行迭代， 迭代结束后， 根据每根管段的流量和每个节点的 压力降， 控制每个节点处的压缩机组合方式， 使得每个节点的压力和每根管段的流量处于 燃气管网拓扑 结构的最优 模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特征在于： 所述构 建燃气管网拓扑 结构， 对燃气管网拓扑中的节点和管 段进行编号的步骤， 包括： 步骤S11： 所述燃气管网拓扑结构中包含一个气源站、 若干个节点， 且气源站或每个节 点均可能连接多根管段； 其中气源站的压力为已知， 每个节点处至少已知压力或流量其中 之一； 步骤S12： 对每个节点进行编号， 对气源站与节点或节点与节点之间的管段进行编号， 并初始化设定每根管段中燃气流动的方向； 当管段中燃气实际流动方向与设定燃气流动方 向一致时， 则管 段流量Qn取正数， 否则管 段流量Qn取负数， 其中n 为管段的编号。 3.根据权利要求2所述的一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特征在于： 所述并 建立节点与管 段之间的关联矩阵的步骤， 包括： 步骤S13： 根据节点和管 段的编号， 建立关联矩阵A： 其中关联矩阵A共有m行、 n列， 第i行表示编号为第i个节点， 第j列表示编号为第j根管 段； 步骤S14： 计算每根管 段流量的导纳系数G： 其中， d为该根管段的内径， 为该根管段内壁相对粗糙程度， 为燃气密度， 为标 准绝对状态下的温度， 为该根管 段的热力学温度， 为该根管 段的长度； 步骤S15： 将导纳系数G扩充为 n阶的对角矩阵： 。 4.根据权利要求3所述的一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特征在于： 所述统权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065669 A 2计各节点的流 量历史数据的步骤， 包括： 步骤S21： 根据已知流量的节点， 获取已知流量的节点的历史一周用气流量数量； 对于 每一个节 点在历史一周的用气流量数据按2 4小时分类形成2 4个数据集， 每个数据集中包括 该节点在历史一周中每天的该小时用气流 量数据； 步骤S22： 获取每个数据集中用气流量数据最大值， 将24个用气流量数据最大值取平均 值作为该节点的输出流 量qi， 其中i表示该节点的编号。 5.根据权利要求4所述的一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特征在于： 所述根 据流量历史数据， 获得每 个节点的输出流 量的步骤， 包括： 步骤S23： 根据已知流 量的节点的输出流 量qi， 建立第一线性迭代方程组： 通过第一线性迭代方程组可求 解出每根管 段的流量 ； 步骤S24： 令 ， 建立第二线性迭代方程组： 其中 为关联矩阵A的转置矩阵； 通过第 二线性迭代方程组可求解出每个节点的压力 降 ； 步骤S25： 根据每个节点的压力降 ， 获得每个节点相对于压力降 更准确的压力降 ： ； 步骤S26： 根据更为准确的压力降 ， 获得每根管段相对于流量 更准确的管段流量 Q： G。 6.根据权利要求5所述的一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特征在于： 所述对 每根管段的流量进行迭代的步骤， 包括： 将管段流量Q与流量初始值 进行比较， 直到 <阈值时， 迭代终止 。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的一种基于燃气管网拓扑的燃气调度方法， 其特征在 于： 所述根据每根管段的流量和每个节点的压力降， 控制每个节点处的压缩机组合方式， 使 得每个节点的压力和每根管 段的流量处于燃气管网拓扑 结构的最优 模型的步骤， 包括： 步骤S31： 每个节点处设置有多台压缩机， 设每个节点处的压缩机组合方式有bi种， 其 中i表示节点的编号； 按照bi种组合方式对燃气管网拓扑结构中所有节点的压缩机进行仿 真， 根据各个节点处的压力降 情况， 在满足管段流量为Q时， 节点用气负荷的组合方式构 成可行域C； 步骤S32： 根据各台压缩机的运行成本， 构建成本优化模型 ， 使得压缩机的成 本为最低， 其中 ， 为各台压缩机的运行成本； 步骤S33： 根据各个节点处的压力降 情况， 构建压力优化模型 ， 使得气源站 输出压力最低。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065669 A 3